Ładunek elektryczny i siły elektryczne

Ładunek elektryczny może być dodatni lub ujemny, a jego jednostką jest kolumb (C). Najmniejszą porcją ładunku jest ładunek elementarny oznaczany symbolem e, który wynosi 1,6 · 10^-19 C. Proton ma ładunek +e, a elektron -e.

Każdy ładunek elektryczny (q) można zapisać jako wielokrotność ładunku elementarnego: q = ±ne, gdzie n jest liczbą naturalną. W przyrodzie obowiązuje zasada zachowania ładunku - całkowity ładunek elektryczny układu izolowanego nigdy się nie zmienia.

Między ładunkami elektrycznymi działają siły: ładunki różnoimienne się przyciągają, a jednoimienne się odpychają. To dlatego włosy unoszą się po potarciu ich balonem - zostają naelektryzowane tym samym ładunkiem.

Ciekawostka! Całkowity ładunek elektryczny we wszechświecie zawsze pozostaje stały - możemy jedynie przenosić ładunki z miejsca na miejsce, ale nigdy ich nie tworzymy ani nie niszczymy!

Przewodniki to materiały, w których znajdują się naładowane cząstki mogące swobodnie przemieszczać się w całej objętości ciała. W metalach rolę tę pełnią elektrony swobodne. Inne przykłady przewodników to wodne roztwory kwasów i zasad, gleba, żywność czy organizmy żywe.

Przewodniki i uziemienie

Przewodniki, nawet te o zerowym ładunku, są przyciągane przez ciała naelektryzowane. Dzieje się tak, ponieważ ładunki w przewodniku mogą się przemieszczać pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego, co prowadzi do indukcji elektrycznej.

Uziemienie to proces, który pozwala na przepływ ładunków między ciałem a ziemią. Gdy przewodnik ma ładunek ujemny, nadmiarowe elektrony odpłyną z niego do ziemi. Jeśli przewodnik ma ładunek dodatni, przyciągnie on elektrony z ziemi.

Gdy uziemiamy naelektryzowany przewodnik, pozbawiamy go ładunku. Uziemienia używa się głównie ze względów bezpieczeństwa - gdy naelektryzowane ciało może stanowić zagrożenie, np. podczas burzy czy pracy z urządzeniami elektrycznymi.

Pamiętaj! Uziemienie jest jak "reset" dla ładunków elektrycznych - przywraca obiekt do stanu elektrycznie neutralnego przez kontakt z ziemią, która jest ogromnym zbiornikiem ładunków.